欧盟“洁净天空”2计划交付世界上最大的热塑性机身结构

据GKN宇航公司网站2023年2月7日刊文，GKN福克公司、荷兰航空航天中心（NLR）、代尔夫特理工大学和SAM|XL研究中心完成了“多功能机身演示器”（MFFD）项目中下机身段（STUNNING子项目）的制造，该8×4米的复合材料部件成为了世界上最大的热塑性复材部件之一。

作为欧盟“洁净天空”2计划的重要部分，MFFD项目由空客公司牵头，涉及数十个单独项目和工作包，旨在展示每月至少60架飞机（最多100架飞机）的高速生产（HRP），将机身总重量减少1吨(10%)，并将机身经常性总成本减少100万欧元(20%)。STUNNING项目通过展示新颖的热塑性塑料制造和连接技术，以及模块化和自动化制造技术，为实现这些目标做出了贡献，展示出热塑性复合材料的使用能够提供与铝结构同等的强度和耐用性，同时大幅降低机身的经常性成本，以及飞机的整体重量和后续排放。

这一颠覆性的下机身结构由400多个热塑性纤维增强部件、数千个焊点和数百米的连续焊缝组成。机身下半部分将在弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所（IFAM）与由德国宇航中心（DLR）结构和设计研究所制造的上半部分连接在一起。

GKN福克公司负责项目的组装，包括蒙皮模块和地板网格模块。其中，蒙皮模块包括由NLR使用自动纤维铺放技术整体铺放成形的蒙皮、38个由Xelis公司使用连续压缩模塑制成的纵梁、208个由ECO-CLIP联盟生产的注塑成型夹子，以及框架子组件。地板网格模块包括由自动纤维铺设的乘客地板梁组成的地板梁子组件，框架和地板梁子组件均由GKN福克公司制造。在安装到蒙皮模块之前，地板网格已完整配备各种系统。

交付的演示器由SAM|XL使用10米×11米×4米的超声波焊接机器人实现了无尘组装，完成了1600个结构良好的焊点。SAM|XL团队负责机器人焊接单元的集成以及智能控制和编程方法的开发，使得快速节能超声波焊接技术从实验室扩大到工业规模的解决方案，展示了机器人焊接在热塑性航空结构组装中规模应用的潜力。